CN103429187A - 外科手术支持系统和手术器械 - Google Patents

Abstract

手术器械（100）设置有以可旋转的方式构造的齿轮（101）和旋转该齿轮（101）的齿轮移动机构（103）。在齿轮（101）上，设置有电位计（102）。柱形部（201）设置于臂部（200），该柱形部在手术器械（100）被安装时借助齿轮移动机构（103）使齿轮（101）移动预定量。当手术器械（100）安装在臂部（200）上时，使齿轮（101）借助齿轮移动机构（103）旋转。结果，改变了电位计（102）的输出电压值，并且累积手术器械（100）的使用计数。

Description

外科手术支持系统和手术器械

技术领域

本发明涉及供安装手术器械以用于使用的外科手术支持系统，并且涉及用于该外科手术支持系统的手术器械。

本申请要求于2011年3月17日提交的日本专利申请No.2011-059850的优先权，该日本专利申请的内容通过引用并入本文。

背景技术

近年来，为了减小外科手术的侵入性，已引入机器人用于研究医疗并用于临床领域。具体地，在外科领域，已提出了各种医疗操纵器系统（外科手术支持系统），这些系统通过包括多自由度臂的多自由度操纵器来治疗病人。在该医疗操纵器系统中，各种手术器械（诸如夹持器（夹持部）和镊子等）安装在臂的末端上。这些手术器械已被设置了。然而，近年来，通过执行处理（诸如消毒等），已可以通过将手术器械安装在臂的末端而不止一次使用同样的手术器械。然而，这些手术器械是由于多次使用而使构件劣化，并且存在劣化将引起使用器械中问题发生的可能性。为了防止这些问题，必须在精确地确定安装在臂的末端上的手术器械的使用限制（寿命）的情况下使用该手术器械。

专利文献1公开了这样的构造，即，在该构造中，能够通过在该手术器械上安装存储器来记录手术器械的使用计数等。在该构造中，当手术器械安装在臂上时，能读取被记录在存储器中的手术器械的使用计数。

现有技术文献

专利文献

[专利文献1]美国专利No.6331181的说明书

发明内容

本发明解决的问题

在专利文献1中，非易失性存储器用于确定手术器械的使用计数。在非易失性存储器的情况下，存在这样的可能性，即，由于因消毒而执行的高压灭菌等非易失性存储器的温度和湿度被增大，因此该存储器将被损坏。

考虑到这些情况而形成了本发明，并且本发明的目的在于提供一种外科手术支持系统，该系统能测量手术器械的使用计数，具有在耐久性方面优越的构造，并且提供一种用于该外科手术支持系统的手术器械。

解决问题的手段

根据本发明的第一方面，外科手术支持系统包括：手术器械，该手术器械设置有使用计数累积部，该使用计数累积部包括以可移动的方式构造的移动部和移动该移动部的移动机构；和主体，所述手术器械以可拆卸的方式安装在所述主体中并且所述主体设置有驱动部，该驱动部在所述手术器械被附接或拆开时通过所述移动机构将所述移动部移动预定量，其中，所述使用计数累积部通过所述移动部的移动来累积所述手术器械的使用计数。

根据本发明的第二方面，所述驱动部构造成在所述手术器械被附接或卸下时在接触所述移动部的同时将该移动部移动预定量。

根据本发明的第三方面，所述移动部是在旋转的同时进行移动的齿轮。另外，所述移动机构构造成通过移动来旋转所述齿轮。而且，所述驱动部是柱形部，所述驱动部在所述手术器械被附接或卸下时移动所述移动机构。

根据本发明的第四方面，所述移动部是在旋转的同时进行移动的第一齿轮。另外，所述移动机构包括借助连杆机构而旋转的第二齿轮，并且构造成通过所述第二齿轮的旋转来旋转所述第一齿轮。而且，所述驱动部是柱形部，所述驱动部在所述手术器械被附接或卸下时操作所述连杆机构。

根据本发明的第五方面，所述移动部是线性驱动构件，所述移动部以恒定间隔设置有凹部并且沿线性方向移动。另外，所述移动机构构造成通过移动沿正交于所述线性驱动构件的移动方向的方向移动的构件来移动该线性驱动构件，并且构造成通过限制构件来将所述线性驱动构件限制为沿恒定方向的移动。而且，所述驱动部是柱形部，所述驱动部在所述手术器械被附接或卸下时操作所述移动机构。

根据本发明的第六方面，所述驱动部构造成在所述手术器械被附接或卸下时使所述移动部移动预定量而不接触该移动部。

根据本发明的第七方面，所述移动部是在旋转的同时进行移动的齿轮。另外，所述移动机构具有第一磁体并且构造成通过因由该第一磁体施加的磁力引起的运动而旋转所述齿轮。而且，所述驱动部包括第二磁体，该第二磁体在所述手术器械被附接或卸下时向所述第一磁体施加磁力。

根据本发明的第八方面，所述使用计数累积部包括电位计，该电位计根据所述移动部的移动量而改变电阻值。另外，所述手术器械还包括输出部，该输出部将所述电位计的电阻值作为电压值输出到所述主体。

根据本发明的第九方面，所述输出部包括电极，所述电极连接至所述电位计并且在所述手术器械被安装在所述主体上时通过电连接至所述驱动部而将所述电位计的电阻值作为电压值输出到所述主体。

根据本发明的第十方面，所述输出部包括无线通信部，该无线通信部连接至所述电位计并且将所述电位计的电阻值作为电压值无线传送到所述主体。

根据本发明的第十一方面，所述齿轮的每个齿均形成为使得每个齿具有距所述齿轮的中心不同的高度。另外，所述主体还包括传感器，该传感器在所述主体被安装在所述手术器械上时读取齿的高度；和旋转角检测部，该旋转角检测部基于由所述传感器读取的所述齿的高度来检测所述齿轮的旋转角。

根据本发明的第十二方面，所述第一齿轮的每个齿均形成为使得每个齿具有距该第一齿的中心不同的高度。另外，所述主体还包括传感器，该传感器在所述主体被安装在所述手术器械上时读取齿的高度；和旋转角检测部，该旋转角检测部基于由所述传感器读取的所述齿的高度来检测所述第一齿轮的旋转角。

根据本发明的第十三方面，所述手术器械还包括使用计数限制部，该使用计数限制部通过限制所述移动部的移动量来限制所述手术器械的使用计数。

根据本发明的第十四方面，在所述移动部中形成有用于指示所述手术器械的使用计数的数字。另外，在所述手术器械中形成有用于从外面读取在所述移动部中形成的所述数字的开口部。

根据本发明的第十五方面，手术器械被自由地附接至外科手术支持系统的主体或者从该主体被卸下，并且包括使用计数累积部，该使用计数累积部包括以可动的方式构造的移动部和在所述手术器械被附接或卸下时移动该移动部的移动机构。而且，所述使用计数累积部通过所述移动部的移动来累积所述手术器械的使用计数。

根据本发明的第十六方面，所述移动部是在旋转的同时进行移动的齿轮。另外，所述移动机构构造成在所述手术器械被附接或卸下时旋转所述齿轮。

根据本发明的第十七方面，所述移动部是在旋转的同时进行移动的第一齿轮。另外，所述移动机构包括第二齿轮，该第二齿轮在所述手术器械被附接或卸下时借助连杆机构旋转，并且构造成通过所述第二齿轮的旋转来旋转所述第一齿轮。

根据本发明的第十八方面，所述移动部是线性驱动构件，该线性驱动构件以恒定间隔设置有凹部并且沿线性方向移动。另外，所述移动机构构造成在所述手术器械被附接或卸下时通过移动沿正交于所述线性驱动构件的移动方向的方向移动的构件来移动该线性驱动构件，并且构造成通过限制构件来将所述线性驱动构件限制为沿恒定方向移动。

根据本发明的第十九方面，所述移动部是在旋转的同时进行移动的齿轮。另外，所述移动机构包括第一磁体，并且构造成在所述手术器械被附接或卸下时通过因由所述第一磁体施加的磁力引起的运动而旋转所述齿轮。

根据本发明的第二十方面，所述使用计数累积部包括电位计，该电位计根据所述移动部的移动量来改变电阻值；和输出部，该输出部将所述电位计的电阻值作为电压值输出到所述主体。

根据本发明的第二十一方面，所述输出部包括电极，该电极连接至所述电位计并且在所述手术器械被安装在所述主体上时通过被电连接至该主体而将该电位计的电阻值作为电压值输出至该主体。

根据本发明的第二十二方面，所述输出部包括无线通信部，该无线通信部连接至所述电位计并且将该电位计的电阻值作为电压值输出至所述主体。

根据本发明的第二十三方面，所述齿轮的每个齿均形成为使得每个齿具有距该齿轮的中心不同的高度，并且构造成使得在所述手术器械被安装在所述主体上时读取所述齿的高度。

根据本发明的第二十四方面，所述第一齿轮的每个齿均形成为使得每个齿具有距该第一齿轮的中心不同的高度，并且构造成使得在所述手术器械被安装在所述主体上时读取所述齿的高度。

根据本发明的第二十五方面，所述手术器械还包括使用计数累积部，该使用计数累积部通过限制所述移动部的移动量来限制所述手术器械的使用计数。

根据本发明的第二十六方面，在所述移动部中形成有用于指示所述手术器械的使用计数的数字。另外，在所述手术器械中形成有用于从外面读取在所述移动部中形成的所述数字的开口部。

发明效果

根据本发明，可以提供这样一种外科手术支持系统，该系统能测量手术器械的使用计数，具有在耐久性方面优越的构造，并且可以提供一种用于该外科手术支持系统的外科器械。

附图说明

[图1A]示出根据本发明的第一实施方式的外科手术支持系统的构造的视图。

[图1B]示出根据本发明的第一实施方式的外科手术支持系统的构造的视图。

[图1C]示出根据本发明的第一实施方式的外科手术支持系统的构造的视图。

[图2]示出手术器械的使用计数累积部和臂部的细节的视图。

[图3]示出齿轮的旋转数和由电位计测量的电压值之间的关系的示例的视图。

[图4A]用于例示本发明的第一实施方式中的齿轮移动机构的细节的视图。

[图4B]用于例示本发明的第一实施方式中的齿轮移动机构的细节的视图。

[图4C]用于例示本发明的第一实施方式中的齿轮移动机构的细节的视图。

[图5A]用于例示本发明的第一实施方式中的齿轮移动机构的修改例的视图。

[图5B]用于例示本发明的第一实施方式中的齿轮移动机构的修改例的视图。

[图5C]用于例示本发明的第一实施方式中的齿轮移动机构的修改例的视图。

[图6]示出其中能在视觉上确认手术器械的使用计数的修改例的视图。

[图7]示出其中手术器械的使用计数由电容传感器测量的修改例的视图。

[图8A]示出其中手术器械的使用计数被无线传送到臂部的修改例的视图。

[图8B]示出其中手术器械的使用计数被无线传送到臂部的修改例的视图。

[图9]示出根据本发明的第二实施方式的外科手术支持系统的构造的视图。

[图10A]示出根据本发明的第三实施方式的外科手术支持系统的构造的视图。

[图10B]示出根据本发明的第三实施方式的外科手术支持系统的构造的视图。

[图11]示出根据本发明的第四实施方式的外科手术支持系统的构造的视图。

[图12A]示出根据本发明的第五实施方式的外科手术支持系统的构造的视图。

[图12B]示出根据本发明的第五实施方式的外科手术支持系统的构造的视图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图描述本发明的实施方式。

[第一实施方式]

首先，将描述本发明的第一实施方式。图1A至图1C是示出根据本发明的第一实施方式的外科手术支持系统的构造的视图。图1A是根据本实施方式的外科手术支持系统的侧视图。图1B示出了附接至手术器械的臂部或从该臂部被卸下的部分。图1C示出了手术器械的臂部被附接至臂部或从该臂部卸下的部分。

如图1A所示，根据本实施方式的外科手术支持系统包括手术器械100和臂部200。手术器械100构造成自由地附接至臂部200或从该臂部200卸下。可动部151设置在手术器械100的末端处。该可动部151连接至扭矩传递部152并且与该扭矩传递部152的操作一起来操作。在本实施方式中，可动部151的构造不受限制。图1A至图1C示出了这样的示例，其中，作为与扭矩传递部152的操作一起来操作的可动部151，夹持装置（夹持器）旋转、弯曲，并且被关闭或打开。可动部151可以是治疗工具，诸如持针器、剪刀或电外科刀。

图2是示出手术器械的使用计数累积部和臂部的细节的视图。图2还示出了连接至臂部的处理部300。手术器械100包括作为使用计数累积部的齿轮101、电位计102、齿轮移动机构103和防止旋转构件104。

作为移动部的齿轮101包括齿，这些齿的数量至少对应于手术器械的使用计数的极限值。齿轮101被以可旋转的方式支撑在手术器械100的主体上。图2是这样的示例，其中，手术器械100的使用计数的极限值被设定为10次。在该情况下，在齿轮101中形成有至少10个齿。

电位计102形成在齿轮101上，并且包括旋转接触部和电阻元件部。该旋转接触部是金属构件，其构造成与齿轮的旋转一起来旋转。旋转接触部具有电极，该电极在手术器械100被安装在臂部200上时电连接至被提供给该臂部200的电极202a。电阻元件部是电阻元件，其构造成接触旋转接触部。电阻元件部具有电极，该电极在手术器械100被安装在臂部200上时电连接至被提供给该臂部的电极202b和202c。以该方式构造的电位计102根据齿轮101的旋转来改变电阻值。在电极202a和202b之间检测作为电压值V的电位计102的电阻值。

作为移动机构的齿轮移动机构103是用于旋转齿轮101的机构。齿轮移动机构103构造成无论何时只要手术器械100被安装在臂部200上就以预定角度旋转齿轮101。因此，如图3所示，在齿轮101的旋转角（对应于旋转数）和电位计102的电阻值（被检测为电压值V）之间建立线性关系。因此，在本实施方式中，电位计102的齿轮101的旋转数，即，手术器械的使用计数能通过电位计102的电阻值而检测到。

参照图2以及图4A至图4C将更详细地描述齿轮移动机构103。如图2所示，齿轮移动机构103具有盘簧103a、柱形部103b和可动部103c。

盘簧103a构造成使得在手术器械100被安装在臂部200上时，该盘簧103a通过从柱形部103b接收挤压力而被压缩，并且在手术器械100从臂部200被卸下时，该盘簧103a返回到初始位置。

柱形部103b被提供给盘簧103a使得该柱形部103b能沿图2所示的B方向移动。可动部103c被提供给柱形部103b。如图4A所示，可动部103c由螺旋弹簧103d偏压从而与柱形部103b成直角。由于该构造，可动部103c通常如图2所示与齿轮101啮合。

在图4A所示的构造中，当手术器械100被安装在臂部200上时，手术器械100的柱形部103b接收由于臂部200的柱形部201引起的沿图4B所示的B1方向的挤压力。由于沿B1方向的挤压力，可动部103c在与柱形部103b成直角的同时抵靠齿轮101的齿，并且沿图4B所示的A方向的扭矩被施加至齿轮101。因此，齿轮101根据由可动部103c施加的沿A方向的扭矩而旋转预定角度。

当手术器械100从臂部200被卸下时，柱形部103b接收由盘簧103a的回复力引起的沿图4C所示的B2方向的挤压力。由于沿B2方向的挤压力，柱形部103b沿B2方向移动。这时，可动部103c抵靠齿轮的齿。然而，通过螺旋弹簧103d的动作，可动部103c旋转，由此可动部103c暂时从齿轮101脱离。因此，齿轮101不会反向旋转。此后，由于螺旋弹簧103d的回复力，可动部103c沿C1方向旋转，由此可动部103c再次与齿轮101啮合。

由于上述构造，可以构造这样的齿轮移动机构103，该机构只有当手术器械100被安装在臂部200上时才沿A方向使齿轮101旋转预定量。

这里，再次描述图2。防止旋转构件104作为使用计数限制构件是用于将齿轮101沿A方向的旋转量限制到预定量的构件。该预定量对应于手术器械100的使用计数的极限值。例如，当手术器械100的使用计数被限于10次时，防止旋转构件104的位置被确定为使得齿轮101的齿在齿轮101旋转对应于10次的量之后抵靠防止旋转构件104从而限制齿轮101再旋转。

臂部200作为外科手术支持系统的主体具有动力产生部251。该动力产生部251例如包括马达和动力传动机构，并且构造成在手术器械100被安装在臂部200上时被连接至该手术器械100的扭矩传递部152。该动力产生部251通过接收来自设置在处理部300中的控制部（未示出）的控制信号来产生用于驱动手术器械100的可动部151的动力，并且将动力传递至扭矩传递部152。附图示出了其中手术器械100的可动部151由扭矩传递部152打开或关闭的构造的示例。然而，扭矩传递部152可以执行另一操作，诸如将手术器械100从前移到后并且从左移到右。

臂部200具有柱形部201以及电极202a、202b和202c。

柱形部201作为驱动部形成在电极202a中以便具有这样的长度：使得在手术器械100被安装在臂部200上时通过接触柱形部103b而沿图4B所示的B1方向向该柱形部103b施加挤压力。

柱形部201是电导体。另外，电极202a、202b和202c形成为环状并且连接至电位计102。当手术器械100安装在臂部200上时，柱形部201通过插入电极202a、202b和202c的环中而抵靠电极，由此柱形部201连接至电位计102。电极202a和202b连接至处理部300的模拟/数字（A/D）转换部301。另外，电极202b和202c连接至DC电源303C。

处理部300包括A/D转换部301、计算部302和DC电源303。

DC电源303用来向电位计102施加电压。另外，A/D转换部301将在电位计102中检测到的电阻值（电压值V）转换成数字值。根据在A/D转换部301中转换的数字值，计算部302将手术器械100的安装计数累积作为该手术器械100的使用计数。在计算部302中计算的手术器械100的使用计数能例如在预定显示部上显示。也可以形成这样的构造：使得当由手术器械100的使用计数的测量结果发现手术器械100的使用计数达到极限值时，提供警告。

如上所述，根据本实施方式，手术器械100的使用计数能被机械测量。因此，可以构造这样的手术器械，即，其对消毒处理等具有抗性并且在耐久性方面优秀。

齿轮移动机构103的构造不限于图4A至图4C所示的构造。例如，也可以使用如图5A至图5C所示构造的齿轮移动机构103。在图4A中，可动部103c通过螺旋弹簧103d设置于柱形部103b。然而，在该修改例中，可动部103c通过盘簧103e设置于柱形部103b，如图5A所示。另外，在图5A中，可动部103c形成为直角三角形柱。

在图5A至图5C所示的构造中，当手术器械100安装在臂部200上时，手术器械100的柱形部103b接收由柱形部201引起的沿图5B所示的B1方向的挤压力。由于沿B1方向的挤压力，可动部103c在与柱形部103b成直角的同时抵靠齿轮101的齿，并且沿图5B所示的A方向的扭矩被施加至齿轮101。因此，齿轮101根据由可动部103c施加的沿A方向的扭矩而旋转预定角。

当手术器械100从臂部200被卸下时，柱形部103b接收由盘簧103a的回复力引起的沿图5C所示的B2方向的挤压力。由于沿B2方向的该挤压力，柱形部103b沿B2方向移动。这时，可动部103c通过从齿轮101的齿接收沿C2方向的挤压力而移动。然而，由于可动部103c形成为直角三角形柱，因此沿图5B所示的A方向的扭矩101不被施加至齿轮101。因此，齿轮101不会反向旋转。此后，可动部103c由于盘簧103e的回复力而沿C1方向移动，由此可动部103c再次与齿轮101啮合。

即使在上述的图5A至图5C的构造中，可以构造这样的齿轮移动机构，即，只有当手术器械100安装在臂部200上时，该齿轮移动机构才沿A方向以预定角度旋转齿轮101。

图5A至图5C示出了这样的构造，其中，通过将可动部103c的下表面形成为斜面，使齿轮101在柱形部103b沿B1方向移动时，也就是说，在手术器械100安装在臂部200上时旋转。也可以形成这样的构造，即，在该构造中，通过与上述构造相反将可动部103c的上表面形成为斜面，使齿轮101在柱形部103b沿B2方向移动时，也就是说，当手术器械100从臂部200卸下时旋转。

在上述的图1A至图5C的示例中，齿轮101的旋转数由电位计102测量。然而，电位计102不是必须使用。

例如，如图6所示，窗100a可以被设置于手术器械100的主体，并且数字可以（通过印刷、雕刻等）形成在齿轮101上的这样的位置：即，该位置是对应于每一次旋转的齿轮的每个旋转角的位置。在该构造中，从窗100a示出的数字只要齿轮101旋转一次就会改变。以该方式，手术器械100的使用计数能在视觉上被检查。通过该构造，不必提供电位计102。在该情况下，在手术器械100和臂部200之间不存在电接触，并且因此，获得更耐消毒等的构造。

还可同时提供电位计102。在该情况下，当手术器械100从臂部200被卸下时，剩余的使用计数能通过肉眼检查被确定。

齿轮101的旋转数也可以以非接触方式来测量。图7是通过利用电容传感器测量齿轮101的旋转数的示例。在图7所示的示例中，齿轮101由金属材料构成，并且形成在齿轮101中的每个齿均形成为使得每个齿均具有距齿轮101的中心不同的高度。另外，对于形成在齿轮101中的臂部200，提供电容传感器203。

由于形成在齿轮101中的齿的高度彼此不同，因此齿轮101的齿和电容传感器203之间的距离随着齿轮101的旋转数而改变。结果，齿轮101的齿和电容传感器203之间的电容量改变。电容量的改变能被检测而作为齿轮101的旋转数，也就是说，检测作为手术器械100的使用计数。另外，如果窗100a和100b被设置于手术器械100，则可以肉眼检查形成在齿轮101中的齿的高度。因此，还可检查齿轮101的旋转数。

如图8A所示，作为无线通信部的用于无线通信的IC可以被设置于手术器械100和臂部200。因此，能够无线传送电位计102的测量结果。图8B示出了用于手术器械100的无线通信的IC105和用于臂部200的无线通信的IC204的构造示例。

用于无线通信的IC105具有环形天线105a和105b。

环形天线105a连接至电位计102的电阻元件部的两端。另外，环形天线105a将通过用于无线通信的IC204的环形天线204a和环形天线105a之间的电感耦合而传送的电力供应给电位计102。环形天线105b的一端连接至电位计102的旋转接触部并且其另一端连接至电位计102的一端（接地侧）。通过环形天线105b和用于无线通信的IC204的环形天线204b之间的电感耦合，环形天线105b将对应于电位计102的电阻值的电压值V传送至用于无线通信的IC204的环形天线204b。

用于无线通信的IC204具有环形天线204a和204b，电源204c以及A/D转换部204d。

环形天线204a连接至电源204c。另外，通过环形天线204a和用于无线通信的IC105的环形天线105a之间的电感耦合，环形天线204a将在电源204c中的产生的电力供给到电位计102。环形天线204b连接至A/D转换部204d。另外，环形天线204b将通过环形天线204b和用于无线通信的IC105的环形天线105b之间的电感耦合传送的电压值V输出到A/D转换部204d。

电源204c是用于向电位计102供应电力的电源。A/D转换部204d将通过环形天线204b传送的电压值V转换成数字值。

即使在图8A和图8B所示的构造中，在手术器械100和臂部200之间电接触也不是必须的。因此，获得了更耐消毒等的构造。

[第二实施方式]

接下来，将描述本发明的第二实施方式。图9是示出根据本发明的第二实施方式的外科手术支持系统的构造。这里，图9具体地示出了第二实施方式中使用计数累积部的构造。

第二实施方式中的手术器械100包括作为使用计数累积部的齿轮101（第一齿轮），电位计102，齿轮移动机构103以及防止旋转构件104。另外，第二实施方式中的齿轮移动机构103包括齿轮106（第二齿轮）和连杆机构107。

齿轮106的旋转轴线安装在连杆机构107中。在齿轮106中，一个齿形成为与齿轮101啮合。连杆机构107构造成将来自臂部200的柱形部201的挤压力转换成齿轮106的扭矩。

在图9所示的构造中，当手术器械100安装在臂部200上时，被设置于连杆机构107的盘簧接收由臂部200的柱形部201引起的沿图中所示的竖直方向的挤压力。由于该挤压力，连杆机构107操作，并且齿轮106在沿图9所示的B方向旋转的同时与齿轮101啮合。结果，沿A方向的扭矩被施加至齿轮101，由此齿轮101旋转预定角度。

当手术器械100从臂部200被卸下时，由于被设置于连杆机构107的盘簧的回复力，齿轮101从齿轮106脱离。

如上所述，在本实施方式中，也可以机械地测量手术器械100的使用计数。因此，可以构造耐消毒处理等并且在耐久性方面优秀的手术器械。

图9示出了由电位计102测量齿轮101的旋转数的示例。即使在图9中，齿轮101的旋转数也不是必须由电位计102测量。在图9中，还可以应用第一实施方式中所示的各种改进示例。

[第三实施方式]

接下来，将描述本发明的第三实施方式。图10A和图10B是示出根据本发明的第三实施方式的外科手术支持系统的构造。这里，图10A和图10B具体地示出了第三实施方式中的使用计数累积部的构造。

如图10A所示，第三实施方式中的手术器械100包括作为使用计数累积部的棘齿式旋转机构。该棘齿式旋转机构包括旋转部111和作为移动部的突出部112，作为移动机构的连杆113a以及盘簧113b。

在旋转部111中形成有电位计102。另外，本实施方式的手术器械100构造成通过旋转部111的旋转而改变在电位计102中测量到的电阻值（电压值）。靠近旋转部111的旋转轴线，设置棘齿机构，该棘齿机构构造成仅沿图10A所示的A方向旋转该旋转部111的主体。而且，在旋转部111中，形成有突出部112。该突出部112设置成使得其在旋转部111旋转预定次数之后抵靠在防止旋转部104上从而限制该旋转部111再旋转。

连杆113a被设置于旋转部111的旋转轴线部。连杆113a通过被臂部200的柱形部201挤压而沿B1方向被向上推，从而将用于使旋转部111旋转的扭矩施加至该旋转部111。

在图10A和图10B所示的构造中，当手术器械100安装在臂部200上时，如图10A所示连杆113a由臂部200的柱形部201向上推，由此沿图10A所示的A方向的扭矩被施加至旋转部111。结果，齿轮101沿A方向旋转预定角度。

当手术器械100从臂部200卸下时，由于盘簧113b的回复力，连杆113a如图10B所示被向下推，由此沿与图10A所示的A方向相反的方向的扭矩被施加至旋转部111。然而，由于棘齿机构的动作，齿轮101的旋转被限制，由此旋转部111不会沿与图10A所示的A方向相反的方向旋转。

如上所述，在本实施方式中，手术器械100的使用计数也能被机械地测量。因此，可以构造耐消毒处理等并且在耐久性方面优秀的手术器械。

图10A和图10B示出了通过电位计102测量齿轮101的旋转数的示例。即使在图10A和图10B中，齿轮101的旋转数也不是必须由电位计102测量。在图10A和图10B中，还可以应用第一实施方式中所示的各种修改例。

[第四实施方式]

接下来，将描述本发明的第四实施方式。图11是示出本发明的第四实施方式的外科手术支持系统的构造的视图。这里，图11具体地示出了第四实施方式中使用计数累积部的构造。

第四实施方式的手术器械100包括如图11所示作为使用计数累积部的棘齿式线性驱动机构。该棘齿式线性驱动机构包括线性驱动运动部121，线性驱动电位计122，线性驱动运动机构123，限制构件124和柱形部125。另外，线性驱动机构123包括盘簧123a、柱形部123b和可动部123c。

在线性驱动运动部121中，形成为直角三角柱状的凹部以恒定间隔形成。另外，凹部形成为能够沿附图中所示的A方向自由移动预定量。线性驱动电位计122形成在线性驱动运动部121上，并且构造成根据沿A方向的线性驱动运动部121的线性驱动运动而改变电阻值。

线性驱动运动机构123具有与图5A至图5C所示的齿轮移动机构相同的构造。稍后将描述其详细的操作。

限制构件124是近似菱形构件，该限制构件被支撑在柱形部125上从而能够沿图11所示的D方向旋转并且近似正交于线性驱动运动部121。限制构件124形成为装配在形成于线性驱动运动部121中的凹部中，并且将线性驱动运动机构123限制为仅沿附图所示的A方向移动。柱形部125固定至手术器械100的主体从而支撑限制构件124。

在图11所示的构造中，当手术器械100安装在臂部200上时，手术器械100的柱形部123b接收沿图11所示的B方向（附图中向上方向）的挤压力。由于沿向上方向的该挤压力，可动部123c在与柱形部123b成直角的同时装配到形成于线性驱动运动部121中的凹部中。这时，沿图11所示的A方向的挤压力被施加至线性驱动运动部121。这时，限制构件124装配在线性驱动运动部121中的状态被暂时释放。由于这样的操作，线性驱动运动部121根据由可动部123c施加的沿A方向的挤压力线性移动预定距离。这时，可动部123c装配到形成在线性驱动运动部121中的凹部中。这时，限制构件124也装配到形成在线性驱动运动部121中的凹部中。

当手术器械100从臂部200被卸下时，柱形部123b接收由盘簧123a的弹性引起的沿B方向（附图中向下方向）的挤压力。由于沿向下方向的挤压力，柱形部123b向下移动一步。这时，可动部123c接收来自线性驱动运动部121的沿附图的C方向（沿右向）的挤压力，并且因此，可动部123c装配在线性驱动部121中的状态被暂时释放。然而，限制构件124装配在线性驱动运动部121中的状态未被释放，并且线性驱动运动部121沿与A方向相反的方向的运动被限制。结果，限制部121的位置被保持。随后，由于设置在柱形部123b和可动部123c之间的盘簧（未示出）的回复力，可动部123c沿C方向（附图中的左向）移动。另外，可动部123c装配到形成在线性驱动运动部121中的凹部中。

如上所述，在本实施方式中，手术器械100的使用计数也能被机械地测量。因此，可以构造一种耐消毒处理等并且在耐久性方面优秀的手术器械。

在图11中，电位计102的测量结果可以被无线传送，或者数字可以形成在线性驱动运动部121中。

[第五实施方式]

接下来，将描述本发明的第五实施方式。图12A和图12B是示出根据本发明的第五实施方式的外科手术支持系统的构造的视图。这里，图12A和图12B具体地示出了第五实施方式中的使用计数累积部的构造。

第五实施方式中的手术器械100的构造几乎与图2所示的手术器械的构造相同。根据第五实施方式的手术器械100的不同之处在于，柱形部103b构造成具有磁体。另外，在第五实施方式中，磁体205设置于臂部200。磁体205设置成使得柱形部103b的一侧和磁体205的一侧呈现相同的极性，这两侧相互面对。

在图12A和图12B所示的构造中，当手术器械100安装在臂部200上时，手术器械100的柱形部103b以非接触方式通过磁体205接收沿图12A所示的B1方向的挤压力。由于沿B1方向的挤压力，可动部103c在保持与柱形部103b成直角的同时抵靠齿轮101的齿，由此，沿图12A所示的A方向的扭矩被施加至齿轮101。结果，齿轮101根据由可动部103c施加的沿A方向的扭矩旋转预定角度。

当手术器械100从臂部200被卸下时，由于盘簧103a的回复力，柱形部103b接收沿图12B所示的B2方向的挤压力。由于沿B2方向的挤压力，柱形部103b沿B2方向移动。这时，可动部103c抵靠齿轮的齿。然而，由于螺旋弹簧103d的动作，沿图12A所示的A方向的扭矩不被施加至齿轮101，并且可动部103c旋转，由此齿轮101从可动部103c暂时脱离。因此，齿轮101不会沿与图12A所示的A方向相反的方向旋转。此后，由于螺旋弹簧103d的回复力，可动部103c沿C1方向旋转，由此可动部103c再次与齿轮101接合。

如上所述，在本实施方式中，手术器械100的使用计数也能被机械地测量。因此，可以构造一种耐消毒处理等并且在耐久性方面优秀的手术器械。另外，在第五实施方式中，不必提供用于将柱形部201插入手术器械100的部分。因此，可以构造一种与第一实施方式相比更耐消毒处理并且在耐久性方面更优秀的手术器械。

在本实施方式中，磁体205设置成使得柱形部103b的一侧和磁体205的一侧呈现相同的极性，这两侧相互面对，由此手术器械100的使用计数被测量。与此相反，磁体205可以设置成使得柱形部103b的一侧和磁体205的一侧呈现相反的极性，这两侧相互面对，由此手术器械100的使用计数可以被测量。在该情况下，当手术器械100安装在臂部200上时，由于柱形部103b和磁体205之间的磁化力，手术器械100的柱形部103b沿图12B所示的B2方向移动。另外，齿轮101沿与A方向相反的方向旋转，由此手术器械100的使用计数被测量。因此，盘簧103a的偏压力的方向或可动部103c的旋转状态变得与本实施方式中的方向或状态相反。

图12A和图12B示出了通过电位计102测量齿轮101的旋转数的示例。即使在图12A和图12B中，齿轮101的旋转数也不是必须由电位计102测量。在图12A和图12B中，也可以应用第一实施方式中所示的各种修改例。

至此已基于实施方式描述了本发明。然而，本发明不限于上述实施方式，并且在本发明的范围内可以进行各种修改和应用。

而且上述实施方式包括本发明的各种阶段，并且通过适当地结合多个公开的组成部件，能得出各种发明。例如，即使一些组成部件从实施方式中所示的所有组成部件被删除，当上述问题能被解决，并且上述效果能被获得时，从其中删除了一些组成部件的构造也能得到一发明。

工业应用性

根据本发明，能获得通过在耐久性方面优秀的构造测量手术器械的使用计数的外科手术支持系统，以及用于该外科手术支持系统的手术器械。

附图标记

100    手术器械

101    齿轮

102    电位计

103    齿轮移动机构

104    防止旋转构件

105    用于无线通信的IC

106    齿轮

107    连杆机构

111    旋转部

113a   连杆

121    线性驱动运动部

122    线性驱动电位计

123    线性驱动运动机构

124    限制构件

200    臂部

201    柱形部

202a,202b,202c    电极

203    电容传感器

204    用于无线通信的IC

205    磁体

300    处理部

301    模拟/数字(A/D)转换部

302    计算部

Claims (26)

1.一种外科手术支持系统，该外科手术支持系统包括：

手术器械，该手术器械设置有使用计数累积部，该使用计数累积部包括以可移动的方式构造的移动部以及移动该移动部的移动机构；以及

主体，所述手术器械以可拆卸的方式安装在该主体中，所述主体包括驱动部，该驱动部在所述手术器械被附接或卸下时通过所述移动机构而使所述移动部移动预定量，

其中，所述使用计数累积部通过所述移动部的移动来累积所述手术器械的使用计数。

2.根据权利要求1所述的外科手术支持系统，

其中，所述驱动部被构造成：在所述手术器械被附接或卸下时，在接触所述移动部的同时使该移动部移动预定量。

3.根据权利要求2所述的外科手术支持系统，

其中，所述移动部是齿轮，所述齿轮在旋转的同时移动，

所述移动机构被构造成通过移动来旋转所述齿轮，并且

所述驱动部是柱形部，所述柱形部在所述手术器械被附接或卸下时移动所述移动机构。

4.根据权利要求2所述的外科手术支持系统，

其中，所述移动部是第一齿轮，所述第一齿轮在旋转的同时移动，

所述移动机构包括第二齿轮，所述第二齿轮借助连杆机构而旋转，并且所述移动机构被构造成通过所述第二齿轮的旋转来旋转所述第一齿轮，并且

所述驱动部是柱形部，所述柱形部在所述手术器械被附接或卸下时操作所述连杆机构。

5.根据权利要求2所述的外科手术支持系统，

其中，所述移动部是线性驱动构件，所述线性驱动构件以恒定间隔设置有多个凹部并且该线性驱动构件沿线性方向移动，

所述移动机构被构造成通过移动沿与所述线性驱动构件的移动方向正交的方向移动的构件来移动该线性驱动构件，并且被构造成通过限制构件来将所述线性驱动构件限制为沿恒定方向移动，并且

所述驱动部是柱形部，所述柱形部在所述手术器械被附接或卸下时操作所述移动机构。

6.根据权利要求1所述的外科手术支持系统，

其中，所述驱动部被构造成：在所述手术器械被附接或卸下时使所述移动部移动预定量而不接触该移动部。

7.根据权利要求6所述的外科手术支持系统，

其中，所述移动部是齿轮，所述齿轮在旋转的同时移动，

所述移动机构具有第一磁体，并且被构造成借助由于所述第一磁体所施加的磁力引起的移动而旋转所述齿轮，并且

所述驱动部包括第二磁体，所述第二磁体在所述手术器械被附接或卸下时向所述第一磁体施加磁力。

8.根据权利要求1至7中的任一项所述的外科手术支持系统，

其中，所述使用计数累积部包括电位计，该电位计根据所述移动部的移动量来改变电阻值，并且

所述手术器械还包括输出部，该输出部将所述电位计的电阻值作为电压值输出到所述主体。

9.根据权利要求8所述的外科手术支持系统，

其中，所述输出部包括电极，所述电极连接至所述电位计，并且在所述手术器械被安装在所述主体上时所述电极通过电连接至所述驱动部而将所述电位计的电阻值作为电压值输出到所述主体。

10.根据权利要求8所述的外科手术支持系统，

其中，所述输出部包括无线通信部，该无线通信部连接至所述电位计并且将所述电位计的电阻值作为电压值无线传送到所述主体。

11.根据权利要求3所述的外科手术支持系统，

其中，所述齿轮的每个齿均形成为使得每个齿具有距所述齿轮的中心不同的高度，并且

所述主体还包括：传感器，该传感器在所述主体被安装在所述手术器械上时读取齿的高度；和旋转角检测部，该旋转角检测部基于由所述传感器读取的所述齿的高度来检测所述齿轮的旋转角。

12.根据权利要求4所述的外科手术支持系统，

其中，所述第一齿轮的每个齿均形成为使得每个齿具有距所述第一齿轮的中心不同的高度，并且

所述主体还包括：传感器，该传感器在所述主体被安装在所述手术器械上时读取齿的高度；和旋转角检测部，该旋转角检测部基于由所述传感器读取的所述齿的高度检测所述第一齿轮的旋转角。

13.根据权利要求1至12中的任一项所述的外科手术支持系统，

其中，所述手术器械还包括使用计数限制部，该使用计数限制部通过限制所述移动部的移动量来限制所述手术器械的使用计数。

14.根据权利要求1至13中的任一项所述的外科手术支持系统，

其中，在所述移动部中形成有用于指示所述手术器械的所述使用计数的数字，并且

在所述手术器械中形成有用于从外面读取形成在所述移动部中的所述数字的开口部。

15.一种手术器械，该手术器械自由地附接至外科手术支持系统的主体或从该主体卸下，所述手术器械包括：

使用计数累积部，该使用计数累积部包括：移动部，该移动部以可移动的方式构造；和移动机构，该移动机构在所述手术器械被附接至所述主体部或从所述主体部卸下时移动所述移动部，

其中所述使用计数累积部通过所述移动部的所述移动来累积所述手术器械的使用次数。

16.根据权利要求15所述的手术器械，

其中，所述移动部是齿轮，该齿轮在旋转的同时移动，并且

所述移动机构被构造成在所述手术器械被附接或卸下时旋转所述齿轮。

17.根据权利要求15所述的手术器械，

其中所述移动部是第一齿轮，该第一齿轮在旋转的同时移动，并且

所述移动机构包括第二齿轮，该第二齿轮在所述手术器械被附接或卸下时借助连杆机构而旋转，并且所述移动机构被构造成通过所述第二齿轮的旋转来旋转所述第一齿轮。

18.根据权利要求15所述的手术器械，

其中所述移动部是线性驱动构件，该线性驱动构件以恒定间隔设置有多个凹部并且该线性驱动构件沿线性方向移动，并且

所述移动机构被构造成在所述手术器械被附接或卸下时通过移动沿与所述线性驱动构件的移动方向正交的方向移动的构件来移动该线性驱动构件，并且被构造成通过限制构件来将所述线性驱动构件限制为沿恒定方向移动。

19.根据权利要求15所述的手术器械，

其中所述移动部是齿轮，该齿轮在旋转的同时移动，并且

所述移动机构包括第一磁体，并且被构造成在所述手术器械被附接或卸下时借助由于由所述第一磁体施加的磁力引起的运动而旋转所述齿轮。

20.根据权利要求15至19中的任一项所述的手术器械，

其中所述使用计数累积部包括：电位计，该电位计根据所述移动部的移动量来改变电阻值；和输出部，该输出部将所述电位计的电阻值作为电压值输出到所述主体。

21.根据权利要求20所述的手术器械，

其中所述输出部包括电极，所述电极连接至所述电位计，并且在所述手术器械被安装在所述主体上时所述电极通过电连接至所述主体而将所述电位计的电阻值作为电压值输出到所述主体。

22.根据权利要求20所述的手术器械，

其中所述输出部包括无线通信部，该无线通信部连接至所述电位计并且将所述电位计的电阻值作为电压值无线传送到所述主体。

23.根据权利要求16所述的手术器械，

其中所述齿轮的每个齿均形成为使得每个齿具有距所述齿轮的中心不同的高度，并且被构造成使得在所述手术器械被安装在所述主体上时读取所述齿的高度。

24.根据权利要求17所述的手术器械，

其中所述第一齿轮的每个齿均形成为使得每个齿具有距所述第一齿轮的中心不同的高度，并且被构造成使得在所述手术器械被安装在所述主体上时读取所述齿的高度。

25.根据权利要求15至24中的任一项所述的手术器械，该手术器械还包括：

使用计数限制部，该使用计数限制部通过限制所述移动部的移动量来限制所述手术器械的使用计数。

26.根据权利要求15至25中的任一项所述的手术器械，

其中在所述移动部中形成有用于指示所述手术器械的所述使用计数的数字，并且

在所述手术器械中形成有用于从外面读取形成在所述移动部中的所述数字的开口部。

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